Островський А.Л. Геодезія. Частина перша. Топографія

Подождите немного. Документ загружается.

Розділ II

Продовження табл. III. 3.3

1 2

Точність встановлен-

ня променя у гори-

зонтальне положення

± 2.6 мм на 30 м ± 1.5 мм на 30 м ±1.5 мм на 30 м

Сигнал зміни

горизонту приладу

Автоматичний

Автоматичний і

окремий

індикатор

окремий індикатор

Швидкість обертання

головки лазера

5, 10 об/хв

1,2,5, 10 об/хв

Діапазон сканування

- -

10°,45°,90° і 180°

Лазерний висок

- -

Пульт дистанційного

керування

- -

Робоча температура

від -20° С-+50° С

Температура

зберігання

від - 40° С - +70° С

Rugby 300 SG та Rugby 400 DG (див.

рис. III.3.27) - це високоточні лазерні нівеліри, які

використовують для побудови горизонтальної та

похилої площин, ліній із заданим ухилом,

визначення ухилу вздовж осей X, У. Вони також

оптимізують процес управління машинами та

механізмами на будівельному майданчику і сумісні з

2D- та ЗО-системами управління машинами Leica

Geosystems. Характеристики цих приладів подано в

табл. III.3.4. Вони дають змогу істотно зекономити

матеріали та зменшити витрати праці, пришвидшити

виконання робіт.

Особливостями цих нівелірів є наявність режиму контролю за висотою

іриладу та можливість стабільно працювати за несприятливих умов, таких як

;ильний вітер, вібрації тощо.

Rugby 300 SG та Rugby 400 DG можна використовувати для таких видів

юбіт:

• розпланування будівельного майданчиках під горизонтальну

їлощину, наприклад, для побудови паркінгів, злітно-посадкових смуг тощо;

Рис.

111.3.27.

Загальний

вигляд лазерного нівеліра

Rugby 400 DG

>12

Вертикальне

знімання

• побудови похилої площини із заданим ухилом, наприклад, для

системи зрошення;

• високоточного контролю ухилу під час роботи екскаваторів і

бульдозерів;

• встановлення очищувальних споруд та труб під заданим ухилом;

• встановлення опалубки для бетону;

• реконструкція штучних водоймищ ;

• розмічування фундаментів та опор;

• управління машинами сумісно з МС200 Depthmaster для екскаваторів,

і МС1200 для грейдерів та з системами управління на основі лазерних сенсорів

I eica CAB для бульдозерів, скрейперів та іншого подібного обладнання.

Таблиця III. 3.4

Технічні характеристики деяких нівелірів серії Rugby

Модель нівеліра Rugby 300 SG Rugby 400 DG

Тип лазера

невидимий, інфрачервоний, 780 нм

Діапазон вимірювання

до 750 м

Точність встановлення променя

у горизонтальне положення

±1.6 мм на 30 м

-5 до +25 % по

одній осі

-5 до + 25 % по будь-якій

Діапазон ухилу

-5 до +25 % по

одній осі

осі -5 до +15 % по осях

-5 до +25 % по

одній осі

X та Y

Режими встановлення ухилу безпосередній або цифровий

Тривалість роботи джерела

живлення

до 130 годин

RL-H3A/H3B, RT-5Sa/RT-5Sb, RL-HlSa/H2Sa - це серія лазерних

нівелірів японської корпорації TOPCON, які використовуються для

автоматичної побудови горизонтальної площини.

RL-H3A/H3B - це нівеліри, обладнані видимим лазерним променем

(690 нм), який може обертатися зі швидкістю 600 об/хв. Візирний проміні,

приводиться в горизонтальне положення за допомогою компенсатора, діапазон

дії якого становить ±3°. Якщо порушено межі компенсації, на LCD-моніторі

Гявляється попередження, яке супроводжується звуковим сигналом.

Завдяки високій точності приведення лазерного променя в горизонтальне

положення ±8" -±10" нівеліри RL-H3A та RL-H3B успішно використовують

для внугрішніх ремонтних, будівельних та реставраційних робіт.

373

РизОт III

Рис.

111.3.29.

Загальний

вигляд лазерного

нівеліра RL-H2Sa

RL-H1

Sa/H28а(див.рис.III.

3.29) - ротаційні ніве-

ліри, які, як і їхні попередники серії RL-H, уможлив-

люють приведення лазерного візирного променя в

горизонтальне положення з точністю ±2.4 мм на 50 м

(±10"). Мають широкий радіус дії і обладнані

системою, яка дає змогу визначити ухили та будувати

лінії і площини із заданим ухилом. Вони також сумісні

із системами контролю та управління машинами та

механізмами на будівельному майданчику на основі

лазерних сенсорів LS-70.

Технічні характеристики вищезгаданих лазерних

нівелірів подано в табл. ІІІ.З.5

RT-5Sa (дт.рис.ІІІ.3.28). RT-5Sb - високоточні

лазерні нівеліри, обладнані унікальною системою коду-

вання детекторів кутів нахилу. Мають широкий діапа-

зон побудови та визначення ухилів (±50 % для RT-5Sa).

Режим зміни потужності видимого лазерного променя

від 1.3 мВтдо 4.5 мВт дає змогу виконувати вимірю-

вання на відстані до 1200 м. Точність встановлення

променя у горизонтальне положення становить ±1.2 мім

на 50 м (±5"). RT-5Sa/RT-5Sb повністю автомати-

зовують процес нівелювання і забезпечують високу

точність контролю за положенням бульдозерів

гідравлічних екскаваторів та інших будівельних машин.

Рис. III. 3.28. Загальний

вигляд лазерного

нівеліра RT-5Sa

Таблиця III. 3.5

Технічні характеристики лазерних нівелірів корпорації TOPCON

Модель нівеліра

RI-НЗА

RL-H3B

RT-5Sa /

RT-5Sb

RI-

Hl Sa

RL-H2Sa

1 2 3

Тип лазера

690 нм,

клас ЗА

690 нм,

клас 1

видимий,

685 нм, клас

ЗА

780 нм,

клас 1

685 нм,

клас 3 А

Потужність

лазера

2.0 мВт 0.9 мВт

від 1.3 мВт

до 4.5 мВт

1.5 мВт 2.0 мВт

Швидкість

обертання

600 об/хв

300/600/900/

1200 об/хв

300/600

об/х»

300/600/

900 об/хв

2)7/1

Вертикальне знімання

Продовження табл. III. 3.

5 6

Діапазон

вимірювання

2 м - 700 м

2 м - 400 м

до 1200 м до 700 м

Межі компенсатора

±3°

±5°

Діапазон ухилу

- -

±50 % (RT-5Sa)

±10 % (RT-5Sb)

±8 % (Х,У)

JIU/0

±10%(Х,У

Точність встано-

влення променя у

горизонтальне

положення

±1.9 мм/

50 м

(±8")

±2.4 мм/

50 м

(±10")

±1.2 мм/50 м

(±5")

±2.4 мм/50 м

(±10")

Джерела живлення

акумулятор

BT-49Q

(Ni-MH)

елементи

живлення

елементи живлення,

акумулятори

Тривалість роботи:

елементів

живлення,

акумулятора

120 год

60 год

120 год

40 год

45 год

30 год

Робоча

температура

-20°С-+50°С

Вага 2.8 кг 2.6 кг

8.0 кг

2.7 кг

Таблиця III. 3.

Технічні характеристики лазерних нівелірів корпорації TOPCON

Модель нівеліра

RL-VH3A

RL-VH3G

Тип лазера

видимий червоний,

633 нм, клас ЗА

видимий зелений, 532 нм,

клас ЗА

Точність встановлення проме-

ня у вертикальне положення

±15"

Точність встановлення проме-

ня у горизонтальне положення

±10"

Швидкість обертання

лазерного променя

30 до 600 об/хв

30 до 300 об/хв

Діапазон дії компенсатора

±5°

Діапазон вимірювання

100 м

Джерела живлення

елементи живлення, акумулятори

Робоча температура

20°

С -+50° С

Габарити

214 х 167 х 259.5 мм

274

Розділ II

RL-VH3G/A - лазерний нівелір, який застосовують для побудови

горизонтальної і вертикальної площин. Має функцією автофокусування.

Модель RL-VH3G обладнана зеленим лазером, видимість якого в п'ять разів

вища, ніж у червоного лазера. Електронний компенсатор автоматично

приводить нівелір в робоче положення. Радіус дії пульту управління - 100 м.

Швидкість обертання лазера можна регулювати від ЗО до 600 об/хв.

Використовуючи фотодетектор, ширину кута сканування можна довести до

180°. У вертикальному положенні лазерний промінь може слугувати цент-

риром. Технічні характеристики модифікацій лазерного нівеліра RL-VH3

наведено в табл. ІІІ.З.6.

Використовують цей прилад як для виконання внутрішніх інтер'єрних

робіт, так і для розв'язання інженерно-геодезичних задач на відкритому буді-

вельному майданчику.

111.4. Технічне нівелювання

під час інженерно-геодезичних вишукувань

111.4.1.

Загальні відомості про види

та завдання інженерно-геодезичних вишукувань

Інженерні споруди прийнято поділяти на такі основні групи:

1. Промислові та цивільні споруди.

2. Гідротехнічні споруди: гідроелектростанції, порти, канали.

3. Лінійні споруди: залізниці, автостради, трубопроводи, лінії електро-

передач, зв'язку тощо.

У вибраному місці будівництва, використовуючи результати інженерних

вишукувань, розробляють проект геодезичних робіт, необхідних для будів-

ництва споруди.

Переносять проект з карти чи плану на місцевість також геодезичними

методами. У ході будівництва засобами геодезії контролюють відповідність

проектним вимогам геометричних елементів споруди. Після завершення

будівництва геодезичними методами фіксують допущені відхилення від про-

екту. В період експлуатації споруди також геодезичними методами визначають

деформації споруди.

Основні стадії будівництва такі:

1) вишукування;

2) проектування;

3) будівництво;

4) експлуатація.

>76

Вертикальне знімання

Відповідно виконують:

а) інженерно-геодезичні вишукування;

б) інженерно-геодезичне проектування;

в) інженерно-геодезичні роботи під час винесення проекту в натур;

розмічування, встановлення конструкцій у проектне положення та в процес

будівництва;

г) спостереження за деформаціями споруд та їхніх фундаментів під ча

будівництва та експлуатації.

Особливо важливе значення мають нівелірні роботи під час будівниці

лінійних споруд (доріг, каналів, трубопроводів тощо), які мають значп

довжину, але займають порівняно вузьку смугу земної поверхні.

Спочатку камерально, користуючись картами, вибирають декільк

паріантів лінії майбутньої споруди, яка називається трасою. Підраховують і

картами проектні обсяги робіт та їхню вартість. Вибирають економічно наі

вигідніший варіант. Польові інженерно-геодезичні вишукування ведуті.і

тільки після затвердження варіанта проекту майбутньої споруди.

Комплекс геодезичних робіт, які виконують на місцевості, складаєт ься

таких дій:

• визначення положення на місцевості заданого напрямку та куі

нахилу осі лінійної споруди;

• провішування і закріплення цієї осі дерев'яними стовпцями;

• вимірювання кутів повороту траси;

• розмічування пікетажу (як правило, стометрових відрізків траси);

• розмічування поперечників (ліній, перпендикулярних до осі траси);

• розмічування головних точок колових кривих і детальне винесені

полових кривих на місцевість;

• знімання смуги місцевості завширшки декілька десятків метрів;

• нівелювання точок осі траси та поперечників;

• складання профілю траси та проектування на профілі проектної о

і поруди. Маючи такий профіль, можна розпочинати будівництво лінійні

споруди.

111.4.2.

Прокладання на трасі ліній заданих напрямків та ухилів

Приблизне значення напрямку початкової лінії траси можна вимірят

карті.

Для того щоб точно визначити дирекційний кут початкової лінії траси а,

треба початок траси прив'язати до пунктів геодезичної основи.

Розділ II

Рис. III. 4.2. Винесення на місцевість лінії заданого ухилу

Рис. III.4.1. Прив'язка початку траси

до пунктів геодезичної основи

Нехай на місцевості {рис. 111.4.1)

недалеко від початку траси (точка 0) є

пункти тріангуляції А та В.

Дирекційний кут лінії ВА а

В А

відо-

мий. Тоді для прив'язки початку траси

до пунктів геодезичної основи

достатньо виміряти теодолітом два

кути Д та [і

і за допомогою стрічки

або електронного тахеометра віддаль

d\. Дирекційний кут лінії AO а

ЛО

можна знайти за формулою

АО

=а

ВА+

р,-\Ш. (ІІІ.4.1)

Шуканий дирекційний кут аос обчислюють за формулою

0С

=а

А0

-\Ш. (ІІ.4.2)

Аналогічно визначають дирекційний кут кінцевої лінії траси. Але повинні

бути відомі не тільки дирекційні кути лінії траси, але й планове та висотне

положення усіх точок траси.

Вісь споруди в плані визначають за допомогою теодолітного ходу, що

прокладають між початковою та кінцевою точками траси.

Висотне положення усіх точок траси знаходять методом технічного

нівелювання.

>278

Вертикальне знімання

Щоб тримати па місцевості лінії заданого ухилу і за формулою

- arctg

•

і, обчислюють вертикальний кут

, що відповідає заданому ухилу і.

Отже, якщо з точки А потрібно продовжити на місцевості лінію заданого

ухилу і, то над цією точкою встановлюють теодоліт та спрямовують його трубу

іак, щоб відлік вертикального круга дорівнював значенню кута нахилу v,

іангенс якого дорівнює заданому ухилу і. На рейці відмічають висоту теодоліта

I {рис. III.4.2), скеровують помічника з рейкою в напрямку прокладання лінії із

їзданим ухилом. Вздовж лінії ВС помічник послідовно встановлює рейку, а

спостерігач, не змінюючи нахилу труби, повертає алідадну частину теодоліта

юти, доки на одній з точок, наприклад С, спостерігач побачить, що центр сітки

ниток проектується на висоту приладу на рейці. Знайшовши у такий спосіб

точку С, переходять на цю точку з теодолітом і продовжують прокладати лінію

II заданим ухилом.

Якщо місцевість не дає змоги прокласти лінію із заданим або меншим

ухилом, то в місцях з недопустимим ухилом проектують насипи або виїмки.

111.4.3.

Вимірювання і побудова кутів повороту траси.

Контроль кутових вимірювань на трасі

Довгі траси не можуть бути прямими лініями. З огляду на характер

рельєфу місцевості, забудови потрібні повороти траси.

У точці В (рис. III.4.3), де траса змінює напрямок, встановлюють теодоліт

і вимірюють повним прийомом кут Р .

Рис.

111.4.3.

До питання вимірювання

та побудови кутів повороту траси

Однак для розрахунків, пов'язаних з прокладанням траси, треба ще знатті

кут повороту траси 0 - кут, утворений новим напрямком траси і

продовженням попереднього напрямку траси АВ. Траса може повертати

праворуч або ліворуч. Правий кут повороту знаходимо як

0 = 180°

—

р, (III.4.3)

п лівий із виразу

0' =

-180°, (ІІІ.4.4)

Під час прокладення траси інколи необхідно будувати заданий кут, однією

стороною якого є задана лінія АВ (рис. III.4.3). Встановлюють теодоліт над

279

Розділ II

точкою В. В цьому випадку, закріпивши лімб, візують на точку А і відлічують

горизонтальний круг. Після цього встановлюють алідаду на новий відлік, що

відповідає повороту траси на заданий кут. Нехай це кут /З (рис.

III.

4.3). За

напрямком візирної осі і виставляють віху С'. Переводять трубу через зеніт,

відкладають за іншого положення труби той самий кут і за напрямком візирної

осі виставляють віху С". Розділивши віддалі С'С" на дві рівні частини,

знаходять точку С шуканого кута ABC.

траси. Нехай дано дирекційний кут а

вихідної сторони траси АВ (рис. III.4.4).

Безпосередньо знаходимо

=а

+ 0,

- ©'

з ~

©з

а=а

л-1

.0'

(ІІІ.4.5)

тобто дирекційний кут наступної лінії дорівнює дирекційному куту попередньої

лінії плюс правий або мінус лівий кут повороту траси.

Рис. III. 4.4. Залежність між

дирекційними кутами і кутами

повороту траси

або

Перетворимо формулу (Ш.4.5) і отримаємо

= а

+ 0,

-а

+0j -0'

Формулу (ІІІ.4.6) можна використовувати для контролю вимірювання

кутів 0

(

та обчислення дирекційних кутів за вихідним дирекційним кутом а

Однак, якщо були зроблені прив'язки і значення а

та а

визначено точніше,

то за рівнянням (ІІІ.4.6) можна знайти кутову нев'язку ходу .

Допуск кутової нев'язки визначається, як у звичайному теодолітному ході.

>280

І кортикально знімання

111.4.4.

Еломоїшш заокруглень. Головні точки колової кривої

Траса не може бути ламаною, її створюють у вигляді прямих відрізків і

кривих вставок. Так, па рис.

111.4.5

показана траса з прямих відрізків АВ, CI), Eh'

та кривих вставок ВС і DE.

Як бачимо з рис. 111.4.5, у разі повороту праворуч випуклість кривої, що

заміняє ламану ділянку, спрямована вверх, а в разі повороту ліворуч випуклість

відповідної кривої спрямована вниз. Криві вставки називають заокругленнями

Як заокруглення застосовують різні криві, найпростіша з них - дуга кола або

колова крива.

Для розмічування на місцевості колової кривої треба визначити такі її

елементи (рис.

111.4.6):

радіус колової кривої R;

довжину дотичних АВ = ВС = Т, які називають тангенсом;

довжину колової кривої ADC = К;

бісектрису BD = Б;

домір Д = 2Г-/Г.

Куг повороту траси 0 обчислюють за

формулами (ІІІ.4.3) або (ІІІ.4.4) за виміряним

значенням куту /3, а радіус R задають

залежно від місцевих умов та технічних

нормативів на проектування споруд.

Якщо 0 і R - відомі, тоді усі інші

елементи (див. рис.

111.4.6)

можна вибрати з

відповідних таблиць [3] або знайти за

формулами.

З прямокутного трикутника В AO

маємо

Рис. II1.4.5. Вигляд траси,

що складається зі спряжених

прямих відрізків і кривих вставок

(ІН.4.8)

Довжині кола 2лR

<60°, а довжині кривої К

2кК К

360" 0°

. Звідси

180"

відповідає кут

- куг 0 . Тобт о

(III.4.9)

Рис.

III. 4.6.

До розрахунку елементів

колової кривої

281